DE1171524B - Either from a rechargeable battery or from the AC network to be operated electronic flash unit - Google Patents
Either from a rechargeable battery or from the AC network to be operated electronic flash unitInfo
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Description
Wahlweise aus einer aufladbaren Batterie oder ius dem Wechselstromnetz zu betreibendes E-lektronenblitzgerät Die Erfindung betrifft ein Elektronenblitzgerät, dessen die Blitzlampe speisender Speicherkondensator mittels eines Umschalters wahlweise entweder aus einer aufladbaren Batterie (Akkumulator) über einen Gleichspannungswandler oder ohne Netztransformator direkt aus dem Wechselstromnetz aufgeladen werden kann, wobei im letzteren Falle die Netzwechselspannung derart zwischen dem Transformator des Gleichspannungswandlers und dem Speicherkondensator angeschlossen wird, daß sie über eine gegebenenfalls in Verdopplerschaltuncy arbeitende Gleichrichteranordnung an dem Speicherkondensator liegt, und bei Netzbetrieb zugleich die Batterie aufgeladen werden kann. Die Erfindung zeigt eine neue, verbesserte Möglichkeit, um ohne Verwendung eines besonderen Netztransformators oder Netzaggregates bei Netzbetrieb gleichzeitig die Batterie aufladen und außerdem verschieden hohe Netzspannungen an das Elektronenblitzgerät anschließen zu können.Either from a rechargeable battery or from the AC mains Electronic flash device to be operated The invention relates to an electronic flash device, its storage capacitor feeding the flash lamp by means of a switch optionally either from a rechargeable battery (accumulator) via a DC voltage converter or can be charged directly from the AC network without a mains transformer, in the latter case the AC mains voltage is so between the transformer of the DC-DC converter and the storage capacitor is connected that it via a rectifier arrangement that may work in doubler circuitry is on the storage capacitor, and at the same time the battery is charged during mains operation can be. The invention shows a new, improved way to get around without using of a special mains transformer or mains unit with mains operation at the same time charge the battery and also supply various mains voltages to the electronic flash unit to be able to connect.
Es sind schon verschiedene Ausführungen von batteriebetriebenen Elektronenblitzgeräten bekannt, bei denen sich zum Netzbetrieb ohne Verwendung eines besonderen Netztransformators oder Netzaggregates verschieden hohe Netzspannungen anschließen lassen und gleichzeitig die Batterie aufgeladen werden kann. Hierbei wird im allgemeinen die Netzspannung an eine besondere Wicklung des Transformators des (11eichspannungswandlers gelegt, so daß dieser Transformator bei Netzbetrieb als Netztransformator arbeitet. Durch entsprechende Anzapfungen der Wicklung ist die Verwendung verschieden hoher Netzspannungen möglich. Bei anderen bekannten Ausführungen wird die Netzspannung an eine geeignete Anzapfung der sekundärseitigen Hochspannungswicklung des Transformators im Gleichspannungswandler gelegt, so daß dieser Transformator dann als Spartransformator arbeitet.There are already different versions of battery-operated electronic flash units known, in which to network operation without using a special network transformer or network aggregates with different voltages connected and at the same time the battery can be charged. In general, this is the mains voltage connected to a special winding of the transformer of the (11caled voltage converter, so that this transformer works as a network transformer in mains operation. By Corresponding taps of the winding is the use of different mains voltages possible. In other known designs, the mains voltage is adjusted to a suitable one Tapping of the secondary-side high-voltage winding of the transformer in the DC voltage converter placed so that this transformer then works as an autotransformer.
Bei diesen bekannten Ausbildungen des Elektronenblitzgerätes besteht die Voraussetzung, daß die im Gleichspannungswandler durch einen elektromechanischen Zerhacker, einen Transistoroszillator oder eine ähnliche Vorrichtung erzeugte Wechselspannung eine Frequenz hat, die mindestens in der Größenordnung der Netzfrequenz liegt. Nur in diesem Fall läßt sich der Transformator des Gleichspannungswandlers gleichzeitig auch als Netztransformator ausnutzen.In these known designs of the electronic flash device there is the prerequisite that the in the DC voltage converter by an electromechanical AC voltage generated by a chopper, transistor oscillator, or similar device has a frequency which is at least in the order of magnitude of the mains frequency. Just In this case, the transformer of the DC-DC converter can be used at the same time can also be used as a network transformer.
Bei neuzeitlichen Elektronenblitzgeräten ist man jedoch dazu übergegangen, im Gleichspannungswandler mit einer Frequenz zu arbeiten, die wesentlich höher als die übliche Netzfrequenz von 50 Hz ist. Dies gilt sowohl für Gleichspannungswandler mit elektromechanischen Zerhackern, in denen eine Frequenz von einigen hundert Hertz auftritt, als auch insbesondere für Gleichspannungswandler mit Transistoroszillatoren, die im allgemeinen eine Wechselspannung von einigen tausend Hertz, z. B. 2000 Hz, erzeugen. Derart hohe Frequenzen im Gleichspannungswandler haben den großen Vorteil, daß man den Eisenquerschnitt des Transformators stark verringern kann, so daß sich dieser Transformator sehr klein und leicht ausführen läßt. Dies ist gerade für die modernen einteiligen Elektronenblitzgeräte eine unerläßliche Voraussetzung.In modern electronic flash units, however, there has been a move to work in the DC / DC converter with a frequency that is significantly higher than the usual mains frequency of 50 Hz. This applies both to DC voltage converters with electromechanical chopper, in which a frequency of a few hundred Hertz occurs, and especially for DC voltage converters with transistor oscillators, which generally have an alternating voltage of a few thousand Hertz, z. B. 2000 Hz generate. Such high frequencies in the DC / DC converter have the great advantage that the iron cross-section of the transformer can be greatly reduced, so that this transformer can be made very small and light. This is an indispensable prerequisite for modern one-piece electronic flash units.
In Elektronenblitzgeräten, bei denen der Transformator des Gleichspannungswandlers für die hohe Frequenz der Wandlers optimal ausgelegt ist, läßt sich dieser Transformator nicht mehr als Netztransformator ausnutzen, so daß der Anschluß der dem Wechselstromnetz entnommenen Netzspannung Schwierigkeiten bereitet. Man muß jetzt die Netzspannung unter Umgehung des Transformators des Gleichspannungswandlers zwischen diesem Transformator und dem Speicherkondensator anschließen.In electronic flash units where the transformer is the DC / DC converter is optimally designed for the high frequency of the converter, this transformer no longer use it as a mains transformer, so that the connection of the AC mains removed mains voltage causes difficulties. Now you have to switch on the mains voltage bypassing the transformer of the DC / DC converter between this transformer and connect the storage capacitor.
Auch hierfür sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden, wie beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster 1798 785 und den deutschen Patentschriften 1003 863 und 1049 975. Alle diese Vorschläge haben jedoch Mängel, weil sie entweder für die Aufladung der Batterie bei Netzbetrieb ein besonderes, zusätzliches Aggregat benötigen oder weil der Anschluß verschieden großer Netzspannungen Schwierigkeiten bereitet. So zeigt zwar das deutsche Gebrauchsmuster 1798 785 eine Schaltung, nach der man eine Netzspannung ganz bestimmter Größe ohne einen besonderen Netztransformator oder ein besonderes Netzaggregat zwischen dem Transformator des Gleichspannungswandlers und dem Speicherkondensator anschließen kann. Jedoch ist für die Aufladung der Batterie ein besonderer Vorwiderstand notwendig, der sich wegen seiner starken Erwärmung nur in einem zusätzlichen Aggregat, nicht aber in dem kleinen Elektronenblitzgerät unterbringen läßt. Auch läßt diese vorbekannte Schaltung nicht erkennen, wie man verschieden große Netzspannungen anschließen könnte.Various proposals have already been made for this, for example in the German utility model 1798 785 and the German patents 1003 863 and 1 049 975. However, all these proposals have deficiencies because they either have a special, additional unit for charging the battery during mains operation need or because the connection of different mains voltages causes difficulties. The German utility model 1798 785 shows a circuit according to which a mains voltage of a very specific size can be connected between the transformer of the DC voltage converter and the storage capacitor without a special mains transformer or a special mains unit. However, a special series resistor is necessary for charging the battery, which can only be accommodated in an additional unit, but not in the small electronic flash unit, due to its high level of heating. Also, this known circuit does not reveal how different sized mains voltages could be connected.
Nach der deutschen Patentschrift 1049 975 wird die Netzspannung zwischen dem Transformator des Gleichspannungswandlers und dem Speicherkondensator in einer Weise angelegt, daß der Gleichrichter des Gleichspannungswandlers mit Hilfe eines zusätzlichen Kondensators als Spannungsverdoppler arbeitet. Soll aber die Batterie bei Netzbetrieb aufgeladen werden, ist ein zusätzlicher Netztransformator erforderlich. Dieser Netztransforinator muß auch dann vorhanden sein, wenn verschieden große Netzspannungen anzuschließen sind.According to German patent specification 1 049 975 , the mains voltage is applied between the transformer of the DC voltage converter and the storage capacitor in such a way that the rectifier of the DC voltage converter works as a voltage doubler with the aid of an additional capacitor. However, if the battery is to be charged during mains operation, an additional mains transformer is required. This network transformer must also be available when mains voltages of different sizes are to be connected.
In der deutschen Patentschrift 1003 863 schließlich werden Maßnahmen offenbart, die den Anschluß verschieden großer Netzspannungen ohne einen besonderen Netztransformator an den Speicherkondensator eines Elektronenblitzgerätes gestattet. Dies wird durch auf unterschiedliche Netzspannungen umschaltbare Spannungsvervielfacher erreicht. Ganz abgesehen davon, daß auch diese Patentschrift nicht andeutet, wie bei Netzbetrieb eine etwa vorhandene Batterie eines Gleichspannungswandlers aufgeladen werden kann, haftet den dort beschriebenen Maßnahmen der Mangel an, daß die anzuschließenden verschieden großen Netzspannungen in einem ganz bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen, das durch die Spannungsvervielfacher gegeben ist. Beispielsweise ist eine Umschaltung von einer Netzspannung von 220 V auf eine solche von 240 V, wie sie bei Elektronenblitzgeräten oft gefordert wird, nicht möglich.In the German patent specification 1003 863 , measures are finally disclosed which allow the connection of mains voltages of different sizes without a special mains transformer to the storage capacitor of an electronic flash unit. This is achieved by voltage multipliers that can be switched to different mains voltages. Quite apart from the fact that this patent specification does not indicate how an existing battery of a DC voltage converter can be charged during mains operation, the measures described there are due to the fact that the different mains voltages to be connected must be in a very specific relationship to one another the voltage multiplier is given. For example, switching from a mains voltage of 220 V to a mains voltage of 240 V, as is often required for electronic flash units, is not possible.
Ziel der Erfindung ist es demgegenüber, bei einem Elektronenblitzgerät, dessen im Gleichspannungswandler vorhandener Transformator nicht als Netztransformator ausgenutzt werden kann, die Netzwechselspannung ohne einen besonderen Netztransformator oder ein besonderes Netzaggregat so anzuschließen, daß die Batterie des Gleichspannungswandlers sich bei Netzbetrieb gleichzeitig aufladen läßt und außerdem das Gerät auf beliebig viele Netzspannungen beliebiger Größe umgeschaltet werden kann.In contrast, the aim of the invention is, in an electronic flash device, its transformer in the DC / DC converter is not used as a mains transformer the AC mains voltage can be used without a special mains transformer or to connect a special power supply unit in such a way that the battery of the DC / DC converter can be charged at the same time with mains operation and also the device on any many mains voltages of any size can be switched.
Zu diesem Zweck wird ein Elektronenblitzgerät, dessen die Blitzlampe speisender Speicherkondensator mittels eines Umschalters wahlweise entweder aus einer aufladbaren Batterie (Akkumulator) über einen Gleichspannungswandler oder ohne Netztransformator direkt aus dem Wechselstromnetz aufgeladen werden kann, wobei im letzteren Falle die Netzwechselspannung derart zwischen dem Transformator des Gleichspannungswandlers und dem Speicherkondensator angeschlossen wird, daß sie über eine gegebenenfalls in Verdopplerschaltung arbeitende Gleichrichteranordnung an dem Speicherkondensator liegt, und bei Netzbetrieb zugleich die Batterie aufgeladen werden kann, gemäß der Erfindun g so ausgebildet, daß parallel zu den zwei Anschlußstellen für die Netzspannung eine einen Kondensator sowie einen Gleichrichter mit der Batterie enthaltende Reihenschaltung liegt und die Kapazität des Kondensators so gewählt ist, daß sein Blindstrom nach Gleichrichtung durch den Gleichrichter als Aufladestrom für die Batterie geeignet ist.For this purpose, an electronic flash device whose storage capacitor feeding the flash lamp can be charged either from a rechargeable battery (accumulator) via a DC voltage converter or without a mains transformer directly from the AC network by means of a changeover switch, in the latter case the network AC voltage between the transformer of the DC voltage converter and the storage capacitor is connected to overlie an optionally working in doubler rectifier arrangement on the storage capacitor, and the battery can also be recharged with mains operation, according to the Erfindun g designed so that the two connection points for the mains voltage, a capacitor in parallel and a rectifier with the battery containing series circuit and the capacity of the capacitor is selected so that its reactive current after rectification by the rectifier as charging current for the batt erie is suitable.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist also der parallel zur Netzspannung liegende Kondensator, dessen Kapazität so gewählt ist, daß sein Blindstrom nach Gleichrichtung den Ladestrom für die aufladbare Batterie ergibt. Daher liegen ein Gleichrichter und die aufzuladende Batterie mit dem Kondensator in Reihe. Als aufladbare Batterie kommt ein Akkumulator beliebiger Art, beispielsweise auch ein Nickel-Cadmium-Element, in Frage. Bei batteriebetriebenen EIektronenblitzgeräten normaler Leistungsfähigkeit kann beispielsweise ein geeigneter Ladestrom erzielt werden. wenn bei einer Netzspannung von 110V der Kondensator eine etwa zwischen 0,5 und 1 #tF liegende Kapazität hat. Jedoch hängt die zweckmäßige Kapazität des Kondensators weitgehend von der Art und der Größe der aufzuladenden Batterie ab. Feste Regeln lassen sich hierfür nur schwer geben.The essential feature of the invention is the capacitor lying parallel to the mains voltage, the capacity of which is selected so that its reactive current after rectification results in the charging current for the rechargeable battery. Therefore, a rectifier and the battery to be charged are in series with the capacitor. Any type of accumulator, for example a nickel-cadmium element, can be used as the rechargeable battery. In the case of battery-operated electronic flash units with normal performance, a suitable charging current can be achieved, for example. if the capacitor has a capacitance between 0.5 and 1 #tF at a mains voltage of 110V. However, the useful capacity of the capacitor depends largely on the type and size of the battery to be charged. It is difficult to give fixed rules for this.
Im übrigen kann die Netzwechselspannung in einer üblichen oder an sich bekannten Weise über einen Gleichrichter, gegebenenfalls auch über eine Verdopplerschaltung, den Speicherkondensator des Elektronenblitzgerätes aufladen. Hier ergibt sich eine besonders einfache und zweckmäßige Möglichkeit, wenn der Gleichspannungswandler für den Batteriebetrieb auf der Sekundärseite des Transformators in einer Verbindungsleitung von der Sekundärwicklung zu dem Speicherkondensator zwei gleichsinnig hintereinandergeschaltete Gleichrichter zum Aufladen des Speicherkondensators aufweist und die Anschlußstelle für die niedrigste Netzspannung mit dem Verbindungspunkt der zwei Gleichrichter über einen mit diesen Gleichrichtern und dem Speicherkondensator eine Verdopplerschaltung ergebenden Kondensator verbunden ist.In addition, the AC mains voltage can be in a conventional or an known way via a rectifier, possibly also via a doubler circuit, charge the storage capacitor of the electronic flash unit. There is one here particularly simple and useful option if the DC voltage converter for battery operation on the secondary side of the transformer in a connecting line from the secondary winding to the storage capacitor two in the same direction connected in series Has rectifier for charging the storage capacitor and the connection point for the lowest mains voltage with the connection point of the two rectifiers via a doubler circuit with these rectifiers and the storage capacitor resulting capacitor is connected.
Um den in Reihe mit dem im Sinne der Erfindung zur Aufladung der Batterie benutzten Kondensator liegenden Gleichrichter zu schützen, ist es zweckmäßig, diesem einen niederohmigen Widerstand vorzuschalten. Um eine Entladung des Kondensators nach Abschaltung der Netzspannung zu gewährleisten, kann man aus Sicherheitsgründen parallel zu diesem Kondensator einen hochohmigen Widerstand legen.To the in series with the in the sense of the invention for charging the battery used to protect the capacitor lying rectifier, it is appropriate to this to connect a low-ohmic resistor upstream. To discharge the capacitor to ensure after switching off the mains voltage, one can for safety reasons Put a high-resistance resistor in parallel with this capacitor.
Durch Weitergestaltung des erläuterten Erlindungsgedankens ergibt sich eine einfache Möglichkeit, das Elektronenblitzgerät wahlweise an Netzspannungen verschiedener Größe anzuschließen. Dies wird nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch ermöglicht, daß zum wahlweisen Anschluß einer zweiten, gegenüber der ersten Netzspannung höheren Netzspannung diese über einen weiteren Kondensator (Anpassungskondensator) angelegt wird, der, in Reihe mit dem im Parallelzweig liegenden und zur Aufladung der Batterie benutzten ersten Kondensator liegend, diesen zu einem kapazitiven Spannungsteiler ergänzt, dessen Teilungsverhältnis dem Spannungsverhältnis der beiden Netzspannungen entspricht.Further development of the explained concept of the invention results an easy way to connect the electronic flash unit to mains voltages different sizes to be connected. This is done according to a preferred embodiment the invention allows that for the optional connection of a second, opposite the first line voltage, the higher line voltage, this via a further capacitor (Matching capacitor) is applied, which, in series with the one in the parallel branch and used to charge the battery first capacitor lying flat, this one capacitive voltage divider added, whose division ratio corresponds to the voltage ratio which corresponds to the two mains voltages.
Auch in diesem Fall dient der durch den aus den beiden Kondensatoren gebildeten Spannungsteiler fließende Blindstrom als Ladestrom für die aufladbare Batterie. Die absoluten Kapazitätswerte der beiden Kondensatoren ergeben sich aus dem geforderten Ladestrom. Das Verhältnis der Kapazitäten dagegen ist durch das Verhältnis der beiden Netzspannungen bedingt. Da die Impedanzen der beiden Kondensatoren in dem gleichen Verhältnis zueinander wie die beiden Netzspannungen stehen müssen, sind ihre Kapazitäten diesen Netzspannungen umgekehrt proportional. Bei Anlegen der höheren Netzspannung an den aus den zwei Kondensatoren bestehenden Spannungsteiler kann man dann an dem ersten Kondensator eine Wechselspannung abnehmen, die gleich der niedrigeren, unmittelbar an den ersten Kondensator zu legenden Netzspannung ist.In this case, too, the function of the two capacitors is used formed voltage divider flowing reactive current as charging current for the chargeable Battery. The absolute capacity values of the two Capacitors result from the required charging current. The ratio of capacities on the other hand is due to the ratio of the two mains voltages. Since the impedances of the two capacitors in the same ratio to one another as the two mains voltages have to stand, their capacities are inversely proportional to these mains voltages. When applying the higher mains voltage to the one consisting of the two capacitors Voltage divider you can then take an alternating voltage from the first capacitor, which is equal to the lower line voltage to be applied directly to the first capacitor is.
Praktisch wird man diesen Gedanken in der Weise verwirklichen können, daß zum wahlweisen Anschluß zweier verschieden großer Netzspannungen drei Anschlußstellen vorgesehen sind und die Reihenschaltung aus erstem Kondensator, Gleichrichter und Batterie parallel liegt zu der ersten, für den Anschluß des gemeinsamen Pols beider Netzspannungen bestimmten Anschlußstelle und der zweiten, für den Anschluß des anderen Pols der niedrigeren Netzspannung bestimmten und mit der Gleichrichteranordnung zum Aufladen des Speicherkondensators verbundenen Anschlußstelle, während parallel zur zweiten und dritten, für den Anschluß des anderen Pols der höheren Netzspannung bestimmten Anschlußstelle der Anpassungskondensator liegt, wobei das Teilungsverhältnis des aus den beiden Kondensatoren gebildeten Spannungsteilers dem Spannungsverhältnis der beiden Netzspannungen entspricht.In practice one will be able to realize this idea in the way that there are three connection points for the optional connection of two different mains voltages are provided and the series connection of the first capacitor, rectifier and Battery is parallel to the first, for the connection of the common pole of both Mains voltages determined connection point and the second, for the connection of the other Poles of the lower line voltage are determined and connected to the rectifier arrangement for charging the storage capacitor connection point connected while in parallel to the second and third, for the connection of the other pole of the higher mains voltage specific connection point of the matching capacitor, the division ratio of the voltage divider formed from the two capacitors corresponds to the voltage ratio which corresponds to the two mains voltages.
Der Anpassungskondensator kann auch austauschbar angebracht sein, wenn die Größe der zweiten Netzspannung nicht von vornherein festliegt. Der Anpassungskondensator kann dann immer entsprechend der jeweiligen Netzspannung so gewählt werden, daß diese Netzspannung auf einen vorgegebenen festen Wert reduziert wird.The matching capacitor can also be fitted interchangeably, if the size of the second mains voltage is not fixed in advance. The matching capacitor can then always be selected according to the respective mains voltage so that this line voltage is reduced to a predetermined fixed value.
Der Vorschlag, eine Netzspannung beliebiger Größe durch einen kapazitiven Spannungsteiler auf eine bestimmte kleinere, der niedrigsten vorkommenden Netzspannung entsprechende Wechselspannung zu reduzieren und den Blindstrom dieses Spannungsteilers zur Aufladung der Batterie heranzuziehen, läßt sich auch noch so erweitern, daß sich das Elektronenblitzgerät zum Anschluß an beliebig viele verschieden große Netzspannungen eignet. Dies geschieht mittels eines den zum Aufladen der Batterie über einen Gleichrichter ausreichenden Querstrom führenden kapazitiven Spannungsteilers mit einer der Zahl der Netzspannungen entsprechenden Zahl von Kondensatoren, dessen Teilungsverhältnisse den Spannungsverhältnissen der einzelnen Netzspannungen entsprechen, so daß ihm für die Aufladung des Speicherkondensators sowie für die Ladung der Batterie stets eine der niedrigsten Netzspannung entsprechende Wechselspannung entnommen wird.The proposal, a line voltage of any size through a capacitive Voltage divider to a certain smaller, the lowest occurring mains voltage to reduce the corresponding alternating voltage and the reactive current of this voltage divider to use to charge the battery, can also be expanded so that the electronic flash unit can be connected to any number of different mains voltages suitable. This is done by means of a rectifier to charge the battery capacitive voltage divider carrying sufficient cross-current with one of the number the number of capacitors corresponding to the mains voltage, their division ratios correspond to the voltage ratios of the individual mains voltages, so that it for charging the storage capacitor as well as for charging the battery an alternating voltage corresponding to the lowest mains voltage is taken.
Weitere Einzelheiten des Elektronenblitzgerätes nach der Erfindung gehen aus den beiden Ausführungsbeispielen hervor, die in der Zeichnung dargestellt sind und nachstehend erläutert werden sollen.Further details of the electronic flash device according to the invention are evident from the two exemplary embodiments shown in the drawing and are to be explained below.
F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein vereinfachtes Schaltschema eines nach der Erfindung ausgebildeten Elektronenblitzgerätes, während in F i g. 2 die vollständige Schaltung eines erfindungsgemäßen Elektronenblitzgerätes dargestellt ist.F i g. 1 of the drawing shows a simplified circuit diagram of an electronic flash device designed according to the invention, while in FIG. 2 shows the complete circuit of an electronic flash device according to the invention.
Das in F i g. 1 wiedergegebene Elektronenblitzgerät enthält eine als Blitzlampe dienende Gasentladungslampe 1 mit einer Zündelektrode 29. Die Aufladung der Blitzlampe 1 wird von einem Speicherkondensator 2 gespeist, der wahlweise mittels zweier, zweckmäßigerweise miteinander gekoppelter Umschalter 8 und 8' entweder aus einer Batterie 3 über einen Gleichspannungswandler 4 mit dem Transformator 21 und zwei Gleichrichtem 6 und 7 oder aus einem an Steckern 9 und 10 anzuschließenden Wechselstromnetz aufgeladen werden kann.The in Fig. 1 reproduced electronic flash device contains a gas discharge lamp 1 serving as a flash lamp with an ignition electrode 29. The charging of the flash lamp 1 is fed by a storage capacitor 2, which is optionally connected by means of two, appropriately coupled switches 8 and 8 ' either from a battery 3 via a DC voltage converter 4 the transformer 21 and two rectifiers 6 and 7 or from an alternating current network to be connected to plugs 9 and 10 can be charged.
Es sei zunächst angenommen, daß die Umschalter 8 und 8' sich in der mit dem Buchstaben B gekennzeichneten Stellung für Batterie befinden. Der nur schematisch angedeutete Gleichspannungswandler 4 enthält eine Vorrichtung, beispielsweise in bekannter Weise einen elektromechanischen Zerhacker, einen Transistoroszillator od. dgl., welche die Gleichspannung der Batterie 3 in eine Wechselspannung umformt. Diese Wechselspannung hat eine Frequenz, die erheblich größer ist als die übliche Frequenz der Netzwechselspannung. Die aus der Batterie 3 geformte Wechselspannung wird auf die Primärwicklung eines zum Gleichspannungswandler gehörenden und für die Frequenz des Gleichspannungswandlers optimal ausgebildeten Netztransformators 5 gegeben und herauftransfonniert. Der Sekundärwicklung 21 des Transformators wird eine Wechselspannung von einigen hundert Volt entnommen, die von den zwei gleichsinnig hintereinandergeschalteten Gleichrichtern 6 und 7 gleichgerichtet wird und in gleichgerichtetem Zustand den Speicherkondensator 2 auflädt.It is initially assumed that the changeover switches 8 and 8 ' are in the position marked with the letter B for battery. The only schematically indicated DC voltage converter 4 contains a device, for example in a known manner an electromechanical chopper, a transistor oscillator or the like, which converts the DC voltage of the battery 3 into an AC voltage. This alternating voltage has a frequency which is considerably higher than the usual frequency of the mains alternating voltage. The alternating voltage formed from the battery 3 is applied to the primary winding of a network transformer 5 which belongs to the direct voltage converter and is optimally designed for the frequency of the direct voltage converter and is converted up. An alternating voltage of a few hundred volts is taken from the secondary winding 21 of the transformer, which is rectified by the two rectifiers 6 and 7 connected in series in the same direction and charges the storage capacitor 2 in the rectified state.
Soll das Gerät statt aus der Batterie 3 aus einem Wechselstromnetz betrieben werden, so werden die beiden Umschalter 8 und 8' in die durch den Buchstaben N gekennzeichnete Stellung für Netzbetrieb gelegt, wie es in F i g. 1 gezeichnet ist. Der Gleichspannungswandler 4 ist dann von der Batterie 3 abgeschaltet. Das Wechselstromnetz wird bei 9 und 10 angeschlossen.If the device is to be operated from an alternating current network instead of the battery 3 , the two changeover switches 8 and 8 'are placed in the position for network operation identified by the letter N , as shown in FIG. 1 is drawn. The DC voltage converter 4 is then switched off from the battery 3. The AC mains is connected at 9 and 10 .
Zum Anschluß verschieden großer Netzspannungen ist ein Umschalter 11 mit mehreren, in F i g. 1 durch A, B und C gekennzeichneten Stellungen vorgesehen. Die Stellung A dient für den Anschluß der niedrigsten Netzspannung, z. B. von 110 V, während die Stellung B für eine höhere Netzspannung, beispielsweise von 220 V, und Stellung C für eine noch höhere Netzspannung, z. B. von 240 V, bestimmt ist. Es sei zunächst angenommen, daß sich der Schalter 11 in der für die niedrigste Netzspannung gedachten Stellung A befindet. Parallel zu der bei 9 und 10 angeschlossenen Netzspannung liegt dann im Sinne der Erfindung eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 12, einem nach Art einer Graetzschen Brücke geschalteten Gleichrichter 15 und der aufzuladenden Batterie 3. Außerdem ist in dieser Reihenschaltung noch ein Widerstand 17 vorgesehen, der lediglich zum Schutz des Gleichrichters 15 dient und verhältnismäßig niederohmig sein kann. Beispielsweise kann der Widerstand 17 einen Wert von etwa 200 Q haben. Dem Kondensator 12 ist ein hochohmiger Sicherheitswiderstand 18 von beispielsweise 1 MQ parallel geschaltet, der dafür sorgt, daß sich der Kondensator 12 nach Abschaltung der Netzspannung entladen kann.A changeover switch 11 with several, in FIG. 1 positions indicated by A, B and C. Position A is used to connect the lowest mains voltage, e.g. B. of 110 V, while the position B for a higher voltage, for example of 220 V, and position C for an even higher voltage, z. B. of 240 V, is determined. It is initially assumed that the switch 11 is in the position A intended for the lowest mains voltage. Parallel located to the connected at 9 and 10 supply voltage then the meaning of the invention It is also envisaged in this series circuit nor a resistor 17 of only a series circuit of a capacitor 12, a switched manner of a Graetz's bridge rectifier 15 and the battery to be charged 3 serves to protect the rectifier 15 and can be relatively low resistance. For example, the resistor 17 can have a value of approximately 200Ω. A high-resistance safety resistor 18 of, for example, 1 MΩ is connected in parallel with the capacitor 12 and ensures that the capacitor 12 can discharge itself after the mains voltage has been switched off.
Der Kondensator 12 hat einen solchen Kapazitätswert, daß sein Blindstrom zum Aufladen der Batterie 3 über den Gleichrichter 15 geeignet ist. Bei einer Netzwechselspannung von 110V kann der Kondensator 12 beispielsweise eine Kapazität vori 0,68 J besitzen.The capacitor 12 has a capacity value such that its reactive current is suitable for charging the battery 3 via the rectifier 15. With an AC mains voltage of 110V, the capacitor 12 can have a capacitance of 0.68 J, for example.
Die bei 9 und 10 angeschlossene Netzwechselspannung liegt über einen Kondensator 16, zweckmäßigerweise einen Elektrolytkondensator, an dem Verbindungspunkt der gleichsinnig in Reihe geschalteten Gleichrichter 6 und 7. Der Gleichrichter 6 liegt dabei über die Sekundärwicklung 21 des Transformators 5, die ja für die Netzfrequenz niederohmig ist, an der Gerätemasse. Auf diese Weise bilden der Kondensator 1.6 und die beiden Gleichrichter 6 und 7 mit dem Speicherkondensator 2 in an sich bekannter Weise eine Verdopplerschaltung, so daß die Netzwechselspannung von nur 110 V am Speicherkondensator 2 eine Gleichspannung erzeugt, die etwa ebenso Cr groß ist wie die durch den Gleichspannungswandler über den Transformator 5 und die Gleichrichter 6, 7 erzeugte Gleichspannung.The connected at 9 and 10 alternating mains voltage is above a condenser 16, suitably an electrolytic capacitor is applied to the connection point of the same sense in series rectifier 6 and 7. The rectifier 6 while on the secondary winding 21 of the transformer 5, which is of course a low impedance for the mains frequency , on the device ground. In this way, the capacitor 1.6 and the two rectifiers 6 and 7 with the storage capacitor 2 form a doubler circuit in a manner known per se, so that the AC mains voltage of only 110 V on the storage capacitor 2 generates a DC voltage that is about the same as that of Cr the DC voltage converter via the transformer 5 and the rectifier 6, 7 generated DC voltage.
Soll das Elektronenblitzgerät an einer höheren Netzspannung, beispielsweise von 220 V, betrieben werden, so wird der Schalter 11 in die Stellung B gebracht. Jetzt liegt der Netzwechselspannung eine Reihenschaltung aus einem zusätzlichen Kondensator 13, dem Schutzwiderstand 17, dem Kondensator 12, dem Gleichrichter 15 und der Batterie 3 parallel. Die Kondensatoren 12 und 13 bilden einen kapazitiven Spannungsteiler in der Weise, daß die Impedanzen der Kondensatoren 12 und 13 im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie die in den Stellungen A und B des Schalters 11 bei 9 und 10 anzuschließenden Netzwechselspannungen. Soll etwa, wie schon erwähnt, in der Stellung A des Schalters 11 eine Netzspannung von 110 V und in der Stellung B eine solche von 220 V angeschlossen werden, so müssen die Kondensatoren 12 und 13 gleiche Kapazitätswerte haben. Geeignete Kapazitätswerte für die Kondensatoren wären beispielsweise je 0,68 [tF. Durch die erwähnte parallel zur Netzspannung liegende Reihenschaltung fließen dann sowohl in der Stellung A als auch in der Stellung B des Schalters 11 gleich große Blindströme, so daß die Batterie 3 stets mit dem gleichen Strom aufgeladen wird. Außerdem kann am Kondensator 12 in beiden Stellungen des Schalters 11 eine Wechselspannung gleicher Größe, nämlich von ungefähr 11OV, abgenommen und über die Verdopplerschaltung 6, 7, 16 zum Aufladen des Speicherkondensators 2 benutzt werden.If the electronic flash unit is to be operated on a higher mains voltage, for example 220 V, the switch 11 is set to position B. A series circuit of an additional capacitor 13, protective resistor 17, capacitor 12, rectifier 15 and battery 3 is now connected to the AC mains voltage. The capacitors 12 and 13 form a capacitive voltage divider in such a way that the impedances of the capacitors 12 and 13 are in the same ratio to one another as the AC mains voltages to be connected in positions A and B of the switch 11 at 9 and 10. If, for example, as already mentioned, a mains voltage of 110 V is to be connected in position A of switch 11 and a mains voltage of 220 V in position B, then capacitors 12 and 13 must have the same capacitance values. Suitable capacitance values for the capacitors would be 0.68 [tF each, for example. Through the aforementioned series connection, which is parallel to the mains voltage, then equally large reactive currents flow both in position A and in position B of switch 11 , so that battery 3 is always charged with the same current. In addition, an alternating voltage of the same magnitude, namely of approximately 11OV, can be taken from the capacitor 12 in both positions of the switch 11 and used to charge the storage capacitor 2 via the doubler circuit 6, 7, 16.
Auch dem Kondensator 13 liegt aus Sicherheitsgründen ein hochohmiger Entladewiderstand 19 von beispielsweise 1 MQ. parallel.For safety reasons, the capacitor 13 also has a high-ohmic discharge resistor 19 of, for example, 1 MQ. parallel.
Für den Anschluß einer noch höheren Netzwechselspannung von beispielsweise 240 V ist eine dritte Stellung C des Schalters 11 vorgesehen. Bei dieser Stellung des Schalters 11 wird in die parallel zur Netzwechselspannung liegende Reihenschaltung noch ein weiterer Kondensator 14 eingeführt, der mit den Kondensatoren 12 und 13 einen Spannungsteiler bildet, der die Netzspannung von 240 V auf eine am Kondensator 12 auftretende Wechselspannung von etwa 110 V reduziert. Wenn die Kondensatoren 12 und 13 für den Anschluß von 110V und 220V dimensioniert, also gleich groß sind und eine Kapazität von je 0,68 itF besitzen, muß der Kondensator 14 eine Kapazität von rund 3,7 #iF haben, wenn in der Stellung C des Schalters 11 eine Netzspannung von 240 V bei 9 und 10 angeschlossen werden soll. Am Kondensator 14 tritt dann eine Spannung von 20 V, an den Kondensatoren 12 und 13 eine Spannung von je 110 V auf. Der die Batterie 3 aufladende Ouerstrom des kapazitiven Spannungsteilers 12, 13 und 14 hat nun in allen drei Stellungen des Schalters 11 die gleiche Größe. A third position C of the switch 11 is provided for the connection of an even higher AC mains voltage of, for example, 240 V. When the switch 11 is in this position, another capacitor 14 is inserted into the series circuit that is parallel to the AC line voltage and, with the capacitors 12 and 13, forms a voltage divider that reduces the line voltage from 240 V to an AC voltage of approximately 110 V at the capacitor 12 . If the capacitors 12 and 13 are dimensioned for the connection of 110V and 220V, i.e. are of the same size and each have a capacity of 0.68 itF, the capacitor 14 must have a capacity of around 3.7 #iF when in position C of switch 11, a mains voltage of 240 V is to be connected to 9 and 10. A voltage of 20 V then occurs across the capacitor 14 and a voltage of 110 V each across the capacitors 12 and 13. The external current of the capacitive voltage divider 12, 13 and 14 charging the battery 3 is now the same size in all three positions of the switch 11.
Ein hochohmiger Parallelwiderstand 20 von etwa 1 MQ dient wiederum zur Entladung des Kondensators 14.A high-value parallel resistor 20 of approximately 1 MΩ in turn serves to discharge the capacitor 14.
Eine Anschlußmöglichkeit für mehr als zwei verschiedene Netzspannungen kann man in Abwandlung der geschilderten Schaltung auch dadurch herstellen, daß man den Kondensator 14 fortläßt und einen Umschalter 11 und nur zwei Schaltstellungen A und B benutzt. In diesem Fall müßte der Kondensator 13 auswechselbar sein und sein Kapazitätswert der je- weils anzuschließenden Netzspannung angepaßt werden. Je größer die in der Schaltstellung B anzuschließende Netzspannung sein soll, um so kleiner muß die Kapazität des Kondensators 13 werden. Seine Kapazität muß immer zu der Kapazität des Kondensators 12 in einem Verhältnis stehen, das gleich dem reziproken Verhältnis der anzuschließenden Netzspannung zu der Netzspannung von 110 V ist, für die die Stellung A des Schalters 11 bestimmt ist.A connection option for more than two different mains voltages can also be produced in a modification of the circuit described in that the capacitor 14 is omitted and a changeover switch 11 and only two switch positions A and B are used. In this case the capacitor 13 would have to be exchangeable and its capacitance value would have to be adapted to the line voltage to be connected in each case. The greater the line voltage to be connected in switching position B, the smaller the capacitance of the capacitor 13 must be. Its capacity must always be in a ratio to the capacity of the capacitor 12 which is equal to the reciprocal ratio of the mains voltage to be connected to the mains voltage of 110 V for which the position A of the switch 11 is intended.
Das mit seiner vollständigen Schaltung in F i g. 2 dargestellte Elektronenblitzgerät ist ganz ähnlich ausgebildet wie das Gerät der F i g. 1. Die der F i g. 1 entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und bedürfen nicht mehr einer ausführlichen Erläuterung.That with its complete circuit in FIG. The electronic flash device shown in FIG. 2 is designed very similarly to the device of FIG. 1. Those of FIG. Parts corresponding to 1 are provided with the same reference numerals and no longer require a detailed explanation.
Der in F i g. 1 nur schematisch angedeutete Gleichspannungswandler enthält nach F i g. 2 einen Leistungstransistor 22, der in einer selbstschwingenden Rückkopplungsschwingung arbeitet und die Gleichspannung der Batterie in eine Wechselspannung hoher Frequenz, beispielsweise von 2000 Hz, umwandelt. Ein aus Widerständen 23 und 24 bestehender Spannungsteiler dient zur Erzeugung der Basisvorspannung und damit zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 22.The in F i g. 1 contains only schematically indicated DC voltage converters according to FIG. 2 a power transistor 22 which operates in a self-oscillating feedback oscillation and converts the direct voltage of the battery into an alternating voltage of high frequency, for example of 2000 Hz. A voltage divider consisting of resistors 23 and 24 is used to generate the base bias and thus to set the operating point of transistor 22.
Die vom Transistoroszillator 22 erzeugte Wechselspannung liegt an einer Primärwicklung 25 des Transformators 5, wird von der sekundärseitigen Hochspannungswicklung 21 abgenommen und von den gleichsinnig in Reihe geschalteten Gleichrichtern 6 und 7 gleichgerichtet. Eine Glimmlampe 26 leuchtet auf, wenn der Speicherkondensator 7 aufgeladen ist, und zeigt die Blitzbereitschaft des Gerätes an. Synchronkontakte 28 dienen in bekannter Weise zum Anschluß des die Verbindung mit dem Kameraverschluß herstellenden Synchronkabels und werden beim Auslösen des Kameraverschlusses kurzgeschlossen. Dadurch wird über einen Zündtransformator 27 ein hoher Spannungsimpuls auf die Zündelektrode 29 gegeben, so daß die Blitzlampe 1 zündet.The alternating voltage generated by the transistor oscillator 22 is applied to a primary winding 25 of the transformer 5, is taken from the secondary high-voltage winding 21 and rectified by the rectifiers 6 and 7 connected in series in the same direction. A glow lamp 26 lights up when the storage capacitor 7 is charged and indicates that the device is ready for flash. Synchronous contacts 28 are used in a known manner to connect the synchronous cable which establishes the connection to the camera shutter and are short-circuited when the camera shutter is triggered. As a result, a high voltage pulse is applied to the ignition electrode 29 via an ignition transformer 27 , so that the flash lamp 1 ignites.
Wenn sich die zweckmäßigerweise gekoppelten Betriebsartenschalter 8 und 8' in der durch den Buchstaben N gekennzeichneten Stellung für Netzbetrieb befinden, kann eine Netzwechselspannung von entweder 110V an das Steckerpaar9A und 10 Mer von 220 V an das Steckerpaar 9 B und 10 ge-[egt werden.When the suitably coupled mode switch are 8 and 8 'in the direction indicated by the letter N position for mains operation, a mains alternating voltage of either 110V to the Steckerpaar9A and 10 mer of 220 V to the pair of connectors 9 B and 10 overall [can be egt.
Ist eine Netzspannung von 110 V bei 9 A und 10 angeschlossen, so liegt dieser Netzspannung, genau-;o, wie es an Hand von F i g. 1 geschildert wurde, -ine Reihenschaltung aus dem niederohmigen Widerstand 17, dem Kondensator 12 ' dem Gleichrichter 15 und der Batterie 3 parallel. Der Kondensator 12 hat wiederum eine Impedanz, daß sein Blindstrom einen zum Laden der Batterie 3 geeigneten Strom ergibt. Ein geeigneter Kapazitätswert für den Kondensator 12 ist beispielsweise 0,68 gF. Der hochohmige Widerstand 18 dient wiederum zur Entladung des Kondensators 12 nach Abschaltung der Netzspannung.If a mains voltage of 110 V is connected at 9 A and 10 , then this mains voltage is exactly, as shown in FIG . 1 has been described, -a series connection of the low-resistance resistor 17, the capacitor 12 ', the rectifier 15 and the battery 3 in parallel. The capacitor 12 in turn has an impedance that its reactive current results in a current suitable for charging the battery 3. A suitable capacitance value for the capacitor 12 is, for example, 0.68 gF. The high-value resistor 18 in turn serves to discharge the capacitor 12 after the mains voltage has been switched off.
Wenn dagegen eine Netzspannung von 220 V bei 9B und 10 angeschlossen ist, so liegt dieser Netzspannung eine Reihenschaltung aus dem Kondensator 13, dem niederohmigen Schutzwiderstand 17, dem Kondensator 12, dem Gleichrichter 15 und der Batterie 3 parallel. Die Kondensatoren 12 und 13 bilden einen kapazitiven Spannungsteiler, der so dimensioniert ist, daß am Kondensator 12 eine Wechselspannung auftritt, die ebenso groß ist wie die an ihm bei Anschluß einer Netzspannung von 110 V bei 9A und 10 auftretende Wechselspannung. Die Kondensatoren 12 und 13 müssen daher in dem gewählten Beispiel gleiche Kapazitäten von beispielsweise je 0,68 #tF haben. Soll bei 9B und 10 dagegen eine von 220 V abweichende Netzspannung angeschlossen werden, so muß die Kapazität des Kondensators 13 größer oder kleiner als die des Kondensators 12 gewählt werden, je nachdem, ob die anzuschließende Netzspannung kleiner oder größer als 220 V ist.If, on the other hand, a mains voltage of 220 V is connected at 9B and 10 , a series circuit comprising the capacitor 13, the low-resistance protective resistor 17, the capacitor 12, the rectifier 15 and the battery 3 is parallel to this mains voltage. The capacitors 12 and 13 form a capacitive voltage divider which is dimensioned in such a way that an alternating voltage occurs on the capacitor 12 which is just as large as the alternating voltage occurring on it when a mains voltage of 110 V is connected to 9A and 10 . The capacitors 12 and 13 must therefore have the same capacities of, for example , 0.68 #tF each in the selected example. If, on the other hand, a mains voltage other than 220 V is to be connected at 9B and 10 , the capacitance of the capacitor 13 must be selected to be larger or smaller than that of the capacitor 12, depending on whether the mains voltage to be connected is smaller or larger than 220 V.
Durch den geschilderten kapazitiven Spannungsteiler und dessen Dimensionierung soll in jedem Fall dafür gesorgt werden, daß an dem Kondensator 12 stets eine Wechselspannung gleicher Größe auftritt, die dann über den Kondensator 16 an den Verbindungspunkt der Gleichrichter 6 und 7 gelangt.The capacitive voltage divider described and its dimensioning should in any case ensure that an alternating voltage of the same magnitude always occurs on the capacitor 12, which then reaches the connection point of the rectifiers 6 and 7 via the capacitor 16.
Wie schon erläutert wurde, bildet der Kondensator 16, vorzugsweise ein Elektrolytkondensator, zusammen mit den Gleichrichtern 6 und 7 und dem Speicherkondensator 2 einen Spannungsverdoppler, wobei der Gleichrichter 6 über die für die Netzspannung niederohrnige Sekundärwicklung 21 des Transformators 5 sowie über die ebenfalls niederohmige Basis-Emitter-Strecke des Transistors 22 an Masse liegt. Dadurch, daß die Gleichrichter 6 und 7 bei Batteriebetrieb gleichsinnig in Reihe geschaltet sind und als Einweggleichrichter arbeiten, bei Netzbetrieb dagegen zusammen mit dem Kondensator 16 eine Verdopplerschaltung ergeben, wird dafür gesorgt, daß der Speicherkondensator 2 bei beiden Betriebsarten mindestens annähernd auf die gleiche Spannung aufgeladen wird.As already explained, the capacitor 16, preferably an electrolytic capacitor, together with the rectifiers 6 and 7 and the storage capacitor 2 forms a voltage doubler, the rectifier 6 via the secondary winding 21 of the transformer 5 , which is low-earning for the mains voltage, and via the likewise low-resistance base Emitter path of the transistor 22 is connected to ground. The fact that the rectifiers 6 and 7 are connected in series in the same direction in battery operation and work as a half-wave rectifier, while in mains operation together with the capacitor 16 result in a doubler circuit, it is ensured that the storage capacitor 2 is charged to at least approximately the same voltage in both operating modes will.
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